[发明专利]用于涡轮机的涡轮转子以及用于安装该转子的方法

说明书

本发明涉及一种涡轮转子(20)，包括具有腔体(31)的盘(30)、多个叶片(40)，每个叶片具有被容纳在其中一个腔体中的根部(80)，以及轴向保持装置，所述轴向保持装置包括围绕转子的轴线圆周地分布的第一系列条带和第二系列条带(101‑104)，第一系列条带和第二系列条带被轴向地叠置和布置，使得圆周地相邻的第一系列的至少两个条带(101、103)被轴向地叠置在第二系列的条带(102、104)上，并且第一系列条带和第二系列条带中的每个条带被布置成与盘的腔体相对，以便轴向地阻挡叶片的根部。

技术领域

本发明涉及涡轮机的通常领域。

本发明更特别地涉及一种高压或低压涡轮转子，并且涉及一种包括所述转子的涡轮机。本发明还涉及一种用于安装所述转子的方法。

背景技术

航空涡轮机典型地包括几个模块，例如低压压气机、高压压气机、燃烧室、跟随有低压涡轮的高压涡轮以及气体喷射系统，低压涡轮和高压涡轮驱动对应的低压压气机或高压压气机。每个涡轮由一个或多个级形成，每个级依次地包括称为导向叶片的静止叶片的轮和称为转子的移动叶片的轮。

在本申请中，参照相对于涡轮机的纵向轴线的零件或表面的位置，使用术语“外(部)”和“内(部)”、“上”和“下”、“外(侧)”和“内(侧)”。此外，术语“径向”和“轴向”分别地对应于与涡轮机的纵向轴线平行的轴向方向，以及对应于径向方向，即，垂直于涡轮机的纵向轴线。此外，参照涡轮机中的气流的流动方向，使用术语“上游”和“下游”，如图中由箭头所示。

图1是根据现有技术的涡轮转子的一部分的轴向截面图，在围绕转子盘圆周地安装的叶片根部之一处截取该轴向截面图。

参照图1，导向叶片的静止叶片11在它们的径向内端部处，通过圆周地端对端地放置的环形扇段连接在一起，以便形成内护罩12，并且在它们的径向外端部处被安装在涡轮的罩壳(未示出)上。

此外，转子包括盘3，该盘在其外周边处包括界定狭槽的齿，移动叶片4通过其相应的根部8接合在狭槽中。每个移动叶片4包括桨叶5，该桨叶装配有平台6，该平台连接至支柱，该支柱径向地延伸至根部8。移动叶片4的根部8通过它们的球形区段(称为鸠尾榫区段)被径向地保持在盘3的狭槽中，并且通过环形圈14被轴向地保持，该环形圈轴向地邻接抵靠移动叶片4的根部8的上游面。环形圈14被径向地保持在平台6的内面处所形成的上游凹槽6c中，并且由固定到盘3的环形上游夹持件15轴向地保持。

为了改善涡轮机的性能，以及为了避免盘3由于来自上游燃烧室和流经涡轮的流动流9的热气体的流动而过热，重要的是尽可能多地限制这些气体径向地从外侧到内侧的循环，即，从流9到位于移动叶片4的平台6与盘3之间的区域10。实际上，在平台6下方径向地流动的流9的部分气体没有有助于移动叶片40的旋转，并且直接地加热盘3的齿。此外，通过设置在上游夹持件15中的端口(未示出)确保盘3和移动叶片4的根部8的冷却，该端口确保冷空气流朝向盘3的狭槽的底部的路径。因此，也需要限制冷气流径向地从内侧向外侧通过。

为了限制流9与位于移动叶片4的平台6和盘3之间的区域10之间的气体循环，已知给每个移动叶片4的平台6装配上游扰流器6a和下游扰流器6b，该上游扰流器6a和下游扰流器6b分别地与下游扰流器13b和上游扰流器13a限定密封挡板，该下游扰流器13b和上游扰流器13a在分别地位于转子的上游和下游的内护罩12的环形扇段上轴向地突出而形成。

此外，通过安装在移动叶片4之间，在移动叶片4的支柱7中所设置的侧腔体19中的密封板18(也称为“棒糖”)，确保平台6之间的密封。特别地，每个密封板18被安装在两个圆周地邻接的移动叶片4之间，并且包括被容纳在移动叶片4的侧腔体19中的圆周端部和被容纳在相邻的移动叶片4的侧腔体19中的相对的圆周端部。这些密封板18以小的间隙紧密地配合侧腔体19的内部形状。在运行中，这些密封板18经受离心力，并且被径向地压靠在平台6的主壁的内面上，由此防止热气体从流径向地通过径向地位于平台下方的区域10。